Labor Embedded Systems

Prof. Dr.-Ing. Rolf Roskam

Ein Embedded System bezeichnet ein System, welches typischerweise mit mehreren, miteinander kommunizierenden Controllern ein reales System der Mechanik automatisiert. Im Bereich Automotive und Industrie kommt zur Kommunikation häufig der CAN-Bus zum Einsatz. Die Konzeption eines solchen Systems, die Analyse des CAN-Bus sowie die Interaktion des Systems mit der Mechanik über Sensoren und Aktoren wird im Labor Embedded Systems gelehrt. Hierzu stehen mehrere Geräte (Drehratensensor, Mikrocontroller, IO-Interface, USB-CAN-Interface) zur Verfügung, die über ein CAN-Bus vernetzt sind.

 

Abbildung 1: Typischer Versuchsaufbau im Labor Embedded Systems

 

Neben der Drehwinkelaktorik stehen weitere Versuchsaufbauten (siehe Labor Mikrocontroller) zur Verfügung, die über das IO-Modul HYTTC angesteuert werden können. Die Studierenden lernen die Konfiguration des IO-Moduls für unterschiedliche Sensoren und Aktoren, die Inbetriebnahme eines PID-Reglers am IO-Modul zur Stromregelung, die Vernetzung über den CAN-Bus sowie die Programmierung des Mikrocontrollers zur Verarbeitung der CAN-Nachrichten des Drehratensensors und zur Ansteuerung des IO-Modul. Als SW-Werkzeuge werden dabei PCANview und PCANexplorer zur Konfiguration und Analyse des CAN-Bus sowie STM32CubeIDE zur Programmierung des Mikrocontrollers eingesetzt.

Im Unterschied zu klassischen Laboren ist das Labor Embedded Systems als „Mobiles Labor“ konzipiert. Die für die Versuche notwendigen Geräte werden in einer EuroBox (40x30x20cm) in einem abschließbaren Regal gelagert. Insgesamt stehen 35 „ Mobile Labore“ zur Verfügung, so dass jeder Studierende ein separaten Versuchsaufbau nutzen kann. Das „Mobile Labor“ kann von den Studierenden ausgeliehen werden und sowohl in der Hochschule während des Präsenzunterrichts als auch zu Hause für Übungsaufgaben genutzt werden. Der Zugang zum Regal ist über die Ostfalia-Card 24/7 möglich. Die erforderlichen SW-Werkzeuge zur Entwicklung stehen kostenfrei zur Verfügung und können auf dem eigenen Rechner installiert werden. Steht kein eigener Rechner zur Verfügung, können bis zu 20 Laptops ausgeliehen werden.

Für studentische Arbeiten (Projektarbeit, Master-Arbeit) steht als Embedded Systems ein EKart und ein Gabelstapler zur Verfügung.

 

Abbildung 2: Embedded Systems Ekart als Demonstrator für studentische Projekte

 

Abbildung 3: Embedded Systems Gabelstapler als Demonstrator für studentische Projekte